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Revestimentos obtidos por oxidação da liga AA3104-H19 por plasma eletrolítico (PEO) / Coatings obtained by oxidation of alloy AA3104-H19 plasma electrolyte (PEO)Rocha, Luciene Vanessa Maia da, 1986- 23 August 2018 (has links)
Orientador: Célia Marina de Alvarenga Freire / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T08:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2013 / Resumo: O alumínio (Al) é o terceiro elemento metálico mais abundante na Terra. É um metal leve e é notável pela sua capacidade de resistir à corrosão. Estas características tornam o alumínio amplamente utilizado para embalagens de bebida, sendo importante na proteção e na conservação do produto. Entretanto, produtos muito ácidos, como por exemplo, os refrigerantes, os chás e os sucos cítricos, podem levar à corrosão de embalagens metálicas, ocasionando a degradação do material. Atualmente, são empregados nas embalagens metálicas revestimentos orgânicos, com o objetivo de se evitar o contato do metal com o produto alimentício, minimizando as reações de interação lata/alimento. Esse trabalho tem por objetivo estudar um novo processo que produz uma camada de óxido estável na superfície de metais como o alumínio, chamado de Plasma Eletrolítico de Oxidação (PEO), que oferece uma resistência ao desgaste e uma proteção contra a corrosão, produzindo revestimentos cerâmicos densos, com uma boa adesão ao substrato. O substrato utilizado foi à liga de alumínio AA3104-H19 (alumínio utilizado na fabricação de latas de refrigerante). Foi utilizado para analisar o revestimento das amostras, a microscopia eletrônico de varredura, espectroscopia de energia dispersiva (EDS), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), análise por infravermelho, rugosidade do revestimento, ensaio de dobramento e a análise dos revestimentos nas amostras em refrigerantes. O revestimento apresentou uma estrutura formada por nódulos composto por óxido de silício e óxido de alumínio, confirmado pela análise de EDS e por espectroscopia de absorção no infravermelho. As amostras evidenciaram a perda de propriedades barreira a partir do segundo dia de imersão analisados por EIE e evidenciado através da análise em imersão no refrigerante, porém a amostra com corrente de 1 ampère, 20g.L-1 de concentração de silicato de sódio e 3 minutos de deposição do revestimento e a amostra com corrente de 0,5 ampère, 15g.L-1 de concentração e 8 minutos de deposição do revestimento evidenciaram a perda de propriedades barreira a partir do sétimo dia de imersão. O ensaio de dobramento mostrou que para menores tempos de deposição houve falha do revestimento / Abstract: Aluminum (Al) is the third most abundant metallic element in the Earth. It is a lightweight metal and is notable for its ability to resist corrosion. These features make aluminum widely used for packaging of beverage, it is important for the protection and preservation of the product. However, very acidic products such as, for example, soft drinks, teas and citrus juices can lead to corrosion of metal packaging, leading to degradation of the material. Currently, employees are organic coatings in metal packaging, in order to prevent metal contact with the food product, minimizing the reactions of interaction tin / food. This work aims to study a new process that produces a stable oxide layer on the surface of metals such as aluminum, called Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) that provides resistance to wear and corrosion protection, producing ceramic tile thick, with good adhesion to the substrate. The substrate used was the aluminum alloy AA3104-H19 (aluminum used in the manufacture of soda cans). Was used to examine the lining of the samples, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy (EDS), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), infrared analysis, roughness of the coating, bending test and analysis of coatings on the samples in soft drinks. The coating had a structure comprising nodes made up of silicon oxide and aluminum oxide confirmed by EDS analysis and by infrared absorption spectroscopy. The samples showed the loss of barrier properties from the second day of immersion and analyzed by EIS analysis evidenced by immersion in the coolant, but the sample with a current of 1 ampere, 20g.L-1 concentration of sodium silicate and 3 minutes of coating deposition and sample current of 0.5 ampere, 15g.L-1 concentration and 8 minutes of coating deposition showed loss of barrier properties from the seventh day of immersion. The bending test showed that for lower deposition times of the coating failed / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestra em Engenharia Mecânica
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Avaliação nacional da exposição ocupacional à radiação por urologistas brasileiros / National survey on occupational radiation exposure by brazilian urologistsBorges, Cláudio Ferreira, 1980- 02 March 2015 (has links)
Orientador: Adriano Fregonesi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-26T20:23:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 / Resumo: Objetivo: Foi realizada uma pesquisa de âmbito nacional com urologistas brasileiros a fim de estudar seu comportamento frente à exposição à radiação e ao uso de equipamentos de proteção e monitoramento. Material e Métodos: Um questionário com 13 perguntas foi enviado por e-mail para urologistas brasileiros; as questões abordavam temas como características demográficas, a exposição à radiação, bem como a utilização de dispositivos de proteção e dosímetros. As razões pelas quais esses dispositivos não foram utilizados também foram investigadas. Resultados: Um total de 332 questionários foi preenchido completamente e analisado; a idade média dos entrevistados foi de 43,3 ± 10,8 anos. Aventais de chumbo e protetores de tireoide são utilizados em cada procedimento por 84,4% e 53,89% dos entrevistados, respectivamente. Óculos de proteção nunca são utilizados por 72,12% dos entrevistados. Urologistas mais velhos são mais propensos a não usar proteção adequada. Dos urologistas que responderam, 76,42% nunca usam dosímetros. Conclusão: Este estudo mostra uma utilização insatisfatória dos dispositivos de proteção contra radiação e dosímetros, revelando uma baixa adesão ao ALARA (as low as reasonably achievable) entre urologistas brasileiros / Abstract: Purpose: We performed a nationwide survey of Brazilian urologists to study behaviors toward radiation exposure and the use of protective and monitoring equipment. Material and Methods: A 13-question e-mail questionnaire was sent to Brazilian urologists; the questions addressed demographic characteristics, radiation exposure, and the utilization of shielding devices and dosimeters. The reasons why these devices were not used were also investigated. Results: A total of 332 completed questionnaires were analyzed; the median age of the respondents was 43.3 ± 10.8 years. Lead aprons and thyroid protection are utilized in every procedure by 84.4% and 53.89% of respondents, respectively. Protective eyeglasses are never used by 72.12% of the respondents. Older urologists were more likely not to use adequate protection. Of the urologists who responded, 76.42% never use dosimeters. Conclusion: This study shows an unsatisfactory utilization of radiation-shielding devices and dosimeters, revealing a low compliance to the ALARA (as low as reasonably achievable) principle among Brazilian urologists / Doutorado / Fisiopatologia Cirúrgica / Doutor em Ciências
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Desenvolvimento de revestimentos siloxano-PMMA reforçados por nanotubos de carbono, óxido de grafite e óxido de grafite reduzido para aplicações anticorrosivas /Harb, Samarah Vargas. January 2015 (has links)
Orientador: Peter Hammer / Banca: Assis Vicente Benedetti / Banca: Katia Jorge Ciuffi / Resumo: Revestimentos anticorrosivos híbridos siloxano-PMMA reforçados por nanotubos de carbono, óxido de grafite e óxido de grafite reduzido foram sintetizados utilizando-se o processo sol-gel. Inicialmente as nanoestruturas de carbono foram caracterizadas por espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X (XPS), espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Os híbridos siloxano-PMMA foram preparados a partir da polimerização radicalar do monômero metacrilato de metila (MMA) com o 3-metacriloxipropiltrimetoxisilano (MPTS), utilizando o iniciador térmico peróxido de benzoíla (BPO), seguida da hidrólise e condensação do tetraetoxisilano (TEOS) catalisada por ácido. Os nanotubos de carbono de parede única foram dispersos utilizando-se o surfactante dodecil sulfato de sódio (SDS) e ácido palmítico, e então foram adicionados na concentração molar de C/Si = 0,018%. O óxido de grafite (GO) foi adicionado tanto na forma de pó quanto na forma de solução disperso em água/etanol, nas concentrações 0,01%, 0,05%, 0,1% e 0,5% (razão molar C/Si). A amostra contendo 0,05% de solução dispersa de óxido de grafite foi utilizada para estudo da redução do óxido de grafite, utilizando o agente redutor ácido ascórbico em três concentrações (razão molar ácido ascórbico/GO: 0,24, 2,4 e 24). A análise estrutural e morfológica dos híbridos foi realizada por ressonância magnética nuclear de 29Si (RMN), espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X (XPS), espectroscopia Raman, microscopia de força atômica (AFM) e medidas de molhabilidade. Termogravimetria foi realizada para análise das propriedades térmicas e medidas de microdureza e microscratch para análise das propriedades mecânicas dos híbridos. Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) foi usada para avaliar a eficiência anticorrosiva dos... / Abstract: Anticorrosive coatings siloxane-PMMA hybrid reinforced by carbon nanotubes, graphite oxide and reduced graphite oxide were synthesized using the sol-gel process. Initially, the carbon nanostructures were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The siloxane-PMMA hybrids were prepared from the radical polymerization of methyl methacrylate monomer (MMA) with 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTS) using the thermal initiator benzoyl peroxide (BPO), followed by hydrolysis and condensation of tetraethoxysilane (TEOS) acid catalyzed. The single-walled carbon nanotubes were dispersed using the surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) and palmitic acid, and then they were added in a molar concentration of C/Si = 0.018%. Graphite oxide (GO) was added both in powder form and in the form of dispersed solution in water/ethanol at 0.01%, 0.05%, 0.1% and 0.5% concentrations (molar ratio C/Si). The sample containing 0.05% of dispersed graphite oxide solution was used to study the reduction of graphite oxide using the ascorbic acid reducing agent in three concentrations (molar ratio of ascorbic acid/GO: 0.24, 2.4 and 24). The structural and morphological analysis of the hybrids were performed by 29Si nuclear magnetic resonance (NMR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, atomic force microscopy (AFM) and wettability measurements. Thermogravimetric analysis was performed for analysis of thermal properties, and hardness measurements and microscratch for analysis of mechanical properties of the hybrids. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used to evaluate the coatings anticorrosion efficiency after long-term exposure in saline environment. The presence of low concentrations of graphite oxide and carbon nanotubes led to increased thermal stability, hardness, scratch... / Mestre
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O esportista e a prevalência de trauma bucomaxilofacial : conhecimento e uso de protetor bucal hábitos e respiração na prática esportiva /Rejaili, Jorge Abou January 2020 (has links)
Orientador: Suzely Adas Saliba Moimaz / Resumo: O trauma buco maxilo facial (TBMF) relacionado à prática esportiva tem aumentado nos últimos anos, portanto é fundamental investigar os esportes de maior ocorrência, a saúde bucal dos atletas e a adoção de medidas preventivas. O objetivo neste estudo foi verificar a prevalência de trauma buco-maxilo-facial (BMF) em atletas; a relação com a modalidade esportiva praticada, bem como conhecimento e uso de protetores bucais, hábitos de higiene bucal, hábitos sociais e de hidratação. Trata-se de um estudo transversal, descritivo, envolvendo 647 atletas praticantes de diferentes esportes em um município do Brasil. Os participantes responderam a um questionário que abordava como desfecho primário a ocorrência de trauma na região da cabeça e pescoço durante atividades esportivas e o conhecimento e uso de protetores bucais. As seguintes variáveis também foram investigadas: esporte praticado, região afetada, escovação, uso do fio dental, consumo de refrigerantes, bebidas alcoólicas, tabagismo, hidratação e a respiração durante a prática esportiva. Do total, 148 atletas (22,87%) sofreram TBMF e os esportes de maior ocorrência foram o basquetebol e o futebol. Houve associação significativa entre ocorrência de TBMF e desconhecimento sobre protetores bucais (p=0,0042) e modalidade esportiva (p<0,0001). A boca foi o local mais acometido (30,40%), a cotovelada foi a principal causa (32,54%). O protetor bucal era conhecido por 538 atletas (83,15%), no entanto, apenas 169 (26,12%) utilizavam, s... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Buccomaxillofacial trauma (TBMF) related to sports practice has increased in recent years, so it is essential to investigate the sports with the highest occurrence of TBMF, the oral health of athletes and the adoption of preventive measures. The aim of this study was to verify the prevalence of buccomaxillofacial trauma (BMF) in athletes; the relationship with the sport practiced, as well as knowledge and use of mouthguards, oral hygiene habits, social habits and hydration. This is a cross-sectional, descriptive study, involving 647 athletes practicing different sports in a municipality in Brazil. Participants answered a questionnaire that addressed the occurrence of trauma in the head and neck during sports activities and the knowledge and use of mouthguards as the primary outcome. The following variables were also investigated: sport practiced, affected region, brushing, flossing, consumption of soft drinks, alcoholic beverages, smoking, hydration and breathing during sports practice. Of the total, 148 athletes (22.87%) suffered TBMF and the most frequent sports were basketball and football. There was a significant association between the occurrence of TBMF and lack of knowledge about mouthguards (p=0.0042) and sports (p <0.0001). The mouth was the most affected site (30.40%), the elbow was the main cause (32.54%). The mouthguard was known by 538 athletes (83.15%), however, only 169 (26.12%) used it, 13 (7.69%) of whom were personalized. It was found that 313 athletes (48.5... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Um estudo dos efeitos da atuação de um SVC sobre as interações entre máquinas de um sistema de potência multimáquinas /Marques, Meire de Melo. January 2009 (has links)
Orientador: Laurence Duarte Colvara / Banca: Percival Bueno de Araujo / Banca: Gideon Villar Leandro / Resumo: O objetivo do presente trabalho é analisar a influência da atuação do SVC no desempenho dinâmico e transitório de um sistema de energia elétrica multimáquinas, focando as interações máquina-versus-máquina, por meio das admitâncias de transferência entre as barras internas dos geradores Cada admitância de transferência entre máquinas do sistema depende diretamente das variações da susceptância do SVC, e, para expressar esta dependência foi definido um coeficiente denominado Fator de Efeito. Mostra-se que este fator avalia com propriedade o efeito exercido pela ação do SVC sobre cada admitância de transferência entre máquinas do sistema, e dele se pode inferir quais pares de máquinas são mais e quais são menos afetados. Mostra-se ainda que, embora o Fator de Efeito possa apresentar variação de valores em diferentes condições de carregamentos, o mesmo não perde sua capacidade de discriminação de importância da compensação para interações entre máquinas. Notadamente, a discriminação da importância para interações intra e inter-áreas foi preservada em todas as situações de carregamentos consideradas. Considera-se que o Fator de Efeito poderá ser de grande utilidade em procedimentos de análise do desempenho de um SEE sob atuação de um SVC, bem como em procedimentos de projeto e ajuste de controles do dispositivo. / Abstract: The aim of this study is to analyze the influence of the action of a SVC in the dynamic and transient performance of a multimachine power system, with the focus putted on the machine versus machine interactions, by means of the their transfer admittance. The internal generators nodes transfer admittances are affected by the performance of the SVC and a coefficient named Effect Factor is defined in order to take it into account. It is shown that this factor provides an appropriate evaluation of relative importance of the SVC effects among all of the pairs of machines transfer admittances. It is also shown that the Effect Factor does not lose its discrimination ability when considering different system loading conditions. Especially the intra- and inter-area discrimination has been preserved in all of the various considered cases. It is expected that the effect factor can be very useful in power system performance analysis under SVC action, as well as in design and tuning methods for the device control. / Mestre
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Conhecimento e prevalência de trauma e adaptação ao uso de protetor bucal em uma população de atletas brasileiros /Ribeiro, Ana Paula Fernandes January 2020 (has links)
Orientador: Rogério de Castilho Jacinto / Resumo: Esportes de contato podem levar a traumatismos dentários, que muitas vezes podem ser reduzidos com medidas preventivas apropriadas, como o uso de protetores bucais. Os objetivos deste estudo foram verificar o conhecimento dos atletas da delegação esportiva da cidade de XXXXX sobre traumatismo dentário, a prevalência e o tipo de traumatismos ocorridos durante suas atividades esportivas, a conscientização e hábitos de utilização dos dispositivos de proteção e por fim, avaliação do impacto das ações educativas e preventivas implementadas nessa comunidade. O estudo foi dividido em quatro partes: 1) Aplicação do questionário 1 (n= 94); 2) Atendimento dos atletas e confecção dos protetores bucais personalizados; 3) Palestra e entrega dos protetores e 4) Aplicação do questionário 2 (n= 41). Após responderem o questionário 1, os atletas incluídos no estudo foram moldados para fabricação dos protetores bucais. As palestras sobre trauma dentário e primeiros socorros, aconteceram com a entrega dos protetores bucais personalizados. O questionário 2 foi aplicado para avaliar o efeito da medida educacional e a adaptação aos protetores bucais. Os dados coletados foram submetidos à análise descritiva e ao teste do qui-quadrado, com nível de significância de 5%. O conhecimento sobre trauma, demonstrado pelos participantes foi inadequado. A prevalência de trauma foi maior no gênero masculino (49%) e o trauma mais relatado foi a fratura dentária (12,8%) (p>0,05). 76,6% dos atletas disseram nunc... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Contact sports can lead to dental trauma, which can often be reduced with appropriate preventive measures, such as the use of mouthguards. The objectives of this study were to verify the knowledge of athletes from the sports delegation in the city of XXXXX about dental trauma, the prevalence and type of trauma that occurred during their sports activities, awareness and habits of using protective devices and, finally, assessment of impact of educational and preventive actions implemented in this community. The study was divided into four parts: 1) Application of questionnaire 1 (n = 94); 2) Attending athletes and making personalized mouthguards; 3) Lecture and delivery of protectors and 4) Application of questionnaire 2 (n = 41). After answering questionnaire 1, the athletes included in the study were molded to manufacture mouthguards. The lectures on dental trauma and first aid took place with the delivery of personalized mouth guards. Questionnaire 2 was applied to assess the effect of the educational measure and the adaptation to mouthguards. The collected data were submitted to descriptive analysis and chi-square test, with a 5% significance level. The knowledge about trauma, demonstrated by the participants, was inadequate. The prevalence of trauma was higher in males (49%) and the most reported trauma was dental fracture (12.8%) (p> 0.05). 76.6% of athletes said they had never used mouthguards before. After the lectures, the participants showed a significant improvement ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Revestimentos de poliuretanos derivados de óleos vegetais com e sem adição de inibidores de corrosão : propriedades químicas, estruturais e de resistência à corrosão /Nardeli, Jéssica Verger. January 2020 (has links)
Orientador: Assis Vicente Benedetti / Resumo: Os revestimentos de poliuretano (PU) foram preparados a partir de óleos vegetais (crambe e mamona) e modificados pela incorporação de inibidores de corrosão (tanino condensado). A reação foi monitorada caracterizando os produtos intermediários (poliéster e pré-polímero). O poliéster foi caracterizado pela solubilidade em metanol, índice de acidez, grupos hidroxila e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier com refletância total atenuada (FTIR), e o pré-polímero foi caracterizado por teor de sólido, teor de solvente, isocianato livre (NCO) e FTIR. Os revestimentos de PU foram caracterizados por FTIR e absorção de água. Esses revestimentos foram aplicados sobre as ligas de alumínio com extensômetro. O processo de cura foi conduzido em temperatura ambiente (~25 oC). A espessura dos revestimentos foi determinada por microscopia eletrônica de varredura (SEM) e a adesão foi avaliada pela Norma ASTM D3359. Após a caracterização química e morfológica dos revestimentos foi realizado o estudo eletroquímico. A resistência à corrosão e o processo de degradação do filme (longevidade da ação do revestimento), foram estudadas por medidas de potencial em circuito aberto (EOCP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) em solução aquosa 0,6 mol L-1 NaCl com o tempo de imersão. Foram empregadas técnicas eletroquímicas localizadas como espectroscopia de impedância eletroquímica local (LEIS) em solução aquosa 0,005 mol L-1 NaCl e as técnicas de varredura com eletrodo ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Polyurethane (PU) coatings were prepared from vegetable oils (crambe and castor) and modified by the incorporation of corrosion inhibitors (condensed tannins). The reaction was monitored by characterizing the intermediate products (polyester and prepolymer). Polyester was characterized by solubility in methanol, acidity index, hydroxyl groups and attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and the prepolymer was characterized by solid content, solvent content, free-isocyanate (NCO) groups and FTIR. PU coatings were characterized by FTIR and water uptake. These coatings were applied on aluminum alloys with an extensometer. The curing process was carried out at room temperature (~25 oC). The thickness of the coatings was determined by scanning electron microscopy (SEM) and the adhesion was assessed using the ASTM D3359 standard. After the chemical and morphological characterization of the coatings, the electrochemical study was carried out. The corrosion resistance and the film degradation process (longevity of the coating action) were studied by open circuit potential measurements (EOCP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in 0.6 mol L-1 NaCl aqueous solution with the immersion time. Localized electrochemical techniques were also used, such as local electrochemical impedance spectroscopy (LEIS) in 0.005 mol L-1 NaCl aqueous solution and scanning techniques with vibrating electrode (SVET) and with ion-selective electrode (SIET), in ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
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Avaliação da efetividade da deposição de nitreto de titânio sobre a vida em fadiga do aço SAE 4340.José Francisco. Cau 00 December 2004 (has links)
Como conseqüência à necessidade de desenvolver-se projetos cada vez mais otimizados em termos de custos e desempenho, existe uma crescente utilização de aços com melhores características, adequadas a uma ampla variedade de aplicações. Embora em relação ao grande número de projetos de elementos mecânicos realizados com sucesso as falhas mecânicas sejam mínimas, o custo envolvido com a ocorrência das mesmas é enorme. Dentre os diversos modos de falha em metais, a falha por fadiga tem uma especial importância por ser responsável por 50 a 90% das ocorrências sendo que a maioria destas falhas ocorre de forma inesperada. O principal objetivo deste trabalho é explorar a utilização do aço SAE 4340, em uma aplicação anteriormente restrita aos aços ferramenta, e estudar a efetividade da deposição de nitreto de titânio quanto ao aumento da vida em fadiga deste aço. O projeto de experimento desenvolvido para o presente trabalho considera o teste de corpos-de-prova nos estados recozido, temperado / revenido e temperado / revenido e revestido por TiN. Como resultado, são obtidas as curvas S - N para cada condição, sendo possível estudar a aplicabilidade do aço SAE 4340 e a tendência de aumento da vida em fadiga para os corpos-de-prova revestidos.
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Otimização das propriedades mecânicas e tribológicas de filmes de DLC crescidos sobre substratos metálicos objetivando aplicações espaciais e industriais.Luís Francisco Bonetti 24 June 2008 (has links)
A deposição de filmes finos de DLC com propriedades mecânicas e tribológicas avançadas tem sido um apelo muito forte devido as evidentes aplicações espaciais e industriais onde existem situações de extrema agressividade mecânica e química. Neste trabalho de Doutorado, além das soluções para a área espacial, encontraram-se também, soluções para os segmentos industriais. Em primeiro lugar, tratou-se de estudar as três técnicas de deposição de filmes de DLC que mais se destacaram na literatura e também a partir da experiência da equipe. Assim, as técnicas r.f. PECVD, IBAD e DC Pulsado PECVD foram exaustivamente estudadas e implantadas em nosso laboratório. Estudou-se o crescimento dos filmes de DLC a partir destas técnicas, assim como as propriedades destes filmes como função dos parâmetros de obtenção nas melhores condições de operação destas técnicas sobre substratos metálicos como a liga Ti6Al4V (área espacial) e alguns aços (áreas industriais). Propriedades mecânicas e tribológicas, como dureza, aderência, casamento de coeficiente de dilatação térmica entre o filme e o substrato, coeficiente de atrito, desgaste, carga crítica, etc. foram estudadas para cada uma das técnicas. A técnica de melhor desempenho foi escolhida para os estudos de escalonamento industrial, que culminou no desenvolvimento de um sistema, pela primeira vez, que permitiu crescer filmes de DLC em grandes áreas. Aproveitando, ainda, as propriedades dos filmes obtidos com a técnica DC Pulsado PECVD, fez-se um estudo em um dos maiores apelos tecnológicos que é o de obter filmes de DLC no interior de tubos longos e de forma uniforme em toda sua extensão. As caracterizações espectroscópicas, mecânicas e tribológicas mostraram o sucesso deste estudo.
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Plasma térmico para ablação de materiais utilizados como escudo de proteção térmica em sistemas aeroespaciais.Edson de Aquino Barros 17 December 2008 (has links)
Neste trabalho são apresentados estudos da degradação de materiais utilizados em sistemas de proteção térmica expostos a jatos de plasmas com fluxos de calor comparáveis aos da reentrada atmosférica de artefatos espaciais. Amostras foram ensaiadas em ambiente de plasma reativo de ar gerado por uma tocha de arco não transferido em corrente contínua, com entalpias entre 6,2MJ/kg e 9,4MJ/kg, correspondentes a fluxos térmicos na faixa de 0,5MW/m2 a 2,2MW/m2. A ênfase é dada aos materiais compósitos ablativos de quartzo-fenólico, formados com matriz de resina fenólica reforçados com fibras de quartzo, material desenvolvido e fabricado no Brasil, de especial interesse do Instituto de Aeronáutica e Espaço. Neste caso, no intuito de resolver problemas de delaminação e moldagem em camadas espessas de proteção térmica com geometrias complexas, foram fabricadas amostras com diferentes concentrações de resina fenólica (20, 32 e 42)%, utilizando-se configurações de tecido de quartzo inteiriço e picado. Para comparação, foram ensaiados outros materiais com propriedades já bem estabelecidas como o teflon e a cortiça, além do compósito carbono-fenólico (reforçado com fibras de carbono), sob as mesmas condições ablativas. Foram determinadas as taxas de perda de massa das amostras, o calor de ablação, as temperaturas radiométricas superficiais e termométricas internas, em função do tempo de exposição e do fluxo térmico. Adicionalmente, foi avaliada a perda de massa das amostras por análises termogravimétricas, o coeficiente de expansão térmica e a difusividade térmica das amostras. Os aspectos microestruturais foram investigados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A composição superficial das amostras foi avaliada por difração de raios x (DRX) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios x (XPS), antes e após o tratamento por plasma. Os resultados mostram que os compósitos quartzo-fenólico são os que apresentam maior calor de ablação, mais que o dobro do valor obtido para os demais materiais testados. Os compósitos carbono-fenólico apresentam quase o dobro da perda de massa comparado aos reforçados com fibra de quartzo, devido a maior volatilização da resina provocada pela maior difusividade de calor, em razão da maior condutividade térmica das fibras de carbono (11W/mK), comparada com as fibras de quartzo (1,5W/mK). A taxa de perda de massa do teflon é quase o triplo dos demais materiais e não há formação de camada superficial carbonizada, portanto as temperaturas radiométricas são menores (~900C) e mais estáveis. Neste material, para um aumento de 1MW/m2 no fluxo de calor incidente, constata-se elevação de temperatura de apenas 75C. A cortiça apresenta as menores condutividade térmica (~0,14W/mK) e massa específica (~0,1g/cm3), com taxa de perda de massa semelhante a do carbono-fenólico, porém, entre os materiais testados é o que sofre o maior taxa de erosão (~4mm/min) para um fluxo térmico de 0,8MW/m2. As análises por MEV do compósito quartzo-fenólico mostram que o uso de tecido de quartzo com malha picada, com concentrações moderadas de resina evita problemas de delaminação e excesso de rachaduras nas regiões de carbonização e adjacentes. Para fluxos térmicos mais elevados (~2MW/m2), as análises microestruturais mostram claramente a transformação de fibras maciças de quartzo em fibras ocas, na forma de tubos. As análises DRX e XPS indicam a formação de estrutura carbonosa amorfa na superfície e que os tubos são formados, principalmente, pela intensificação da oxidação das paredes das fibras, que são expostos a um jato de plasma de ar, atingindo temperaturas em torno do ponto de fusão do quartzo (~1600C). As micrografias do compósito quartzo-fenólico revelam ainda que a matriz sofre um processo de erosão mais intenso que a fibra e depende da direção do fluxo de plasma em relação ao eixo da fibra. Por meio da análise geral dos resultados focada na otimização do banco de ensaios para ablação materiais utilizados em sistemas de proteção térmica por plasma térmico, mostra-se a viabilidade de abrir um campo de pesquisas para desenvolvimento de materiais termoestruturais, até então inédito no Brasil e dispor de uma ferramenta indispensável para qualificar e certificar materiais de interesse da indústria aeroespacial.
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